利用系統快取提高PostgreSQL操作效率

環境介紹：

OS：Centos 6.4 64bit
Database：PostgreSQL9.4
Memory：2G
CPU：1核

下載安裝：

在pgfoundry下載pgfincore-v1.1.1.tar.gz，，將原始碼解壓到資料庫原始碼下的contrib下。不要在其github上下載，目前應該有一些bug，最新版本為1.1.1，1.1.2在我試用的時候發現大部分函式無法使用。

其次在我編譯時一直出現如下錯誤：

所以在此我修改了一下Makefile檔案，內容如下：

現在進行make，即可：

實驗記錄：

1、安裝：

2、準備工作：記錄比較使用pgfincore前後的效能差，使用外掛pg_stat_statments記錄每條sql的使用時間。
其次將shared_buffer改為16mb，減少其對pgfincore的影響。

3、建立表testmem，分別在使用和不適用pgfincore情況下進行select, update, delete的操作，並對比執行時間，在這裡為了更好的去作比較，建立三張表testmem1，testmem2，testmem3，分別進行三種操作進行對比。並插入相同的資料。

三種操作效能對比：

使用pgfincore前：通過查詢表pg_stat_statments檢視三種操作時間：

使用pgfincore後：通過查詢表pg_stat_statments檢視三種操作時間（重啟機器後，重新建庫，重新建表、插資料）：

明顯看出當執行select時速度提升明顯，其他的時間提升並不明顯，這是因為資料還需要進行IO操作，所以在這裡速度提升應該僅僅是讀入的時間節省掉了。

上面這個實驗驗證了willneed會將小部分新加入的資料載入到cache中，能夠快速的定位查詢，但是當插入資料量較大時，就不會及時的寫入到cache中了。

總結：pgfincore目前適用於資料量非常大、更新不頻繁、更新量較小的表去載入到快取中，有助於提高應用效率。

外掛函式介紹：

這裡會對函式進行介紹，並對所有函式進行操作實驗。

1、pgsysconf：
這個函式輸出OS block的大小（os_page_size），OS中剩餘的page數(os_pages_free)和OS擁有的page總數(os_total_pages)。

2、pgsysconf_pretty：
這個函式和上面的一樣，僅僅是輸出更易懂些。

3、pgfadvise_willneed：

這個函式是
輸出檔名（relpath），OS block大小（os_page_size），物件佔用系統page數（rel_os_pages）,OS剩餘的page數（os_pages_free）。

4、pgfadvise_dontneed：

這個函式對當前物件設定dontneed標記。dontneed標記的意思就是當作業系統需要釋放記憶體時優先釋放標記為dontneed的pages。輸出的意義和上面一致，就不多做介紹了。

5、pgfadvise_NORMAL、pgfadvise_SEQUENTIAL、pgfadvise_RANDOM：

和pgfadvise_dontneed大同小異，分別將物件標記為normal、sequential、random，意思按照字面意思理解就可以了。

其實pgfadvise是一個單獨的函式，引數是relname,fork,action,含義分別為物件名、檔案分支名以及行為id，上面的3、4、5函式都是輸入不同引數而設定的函式，其中willneed、dontneed、normal、sequential、random的值分別是10、20、30、40、50，且預設fork為main，即表檔案。

這裡的pgfadvise主要呼叫了Linux下的函式posix_fadvise，標記值也是posix_fadvise所需要的。

6、pgfincore：

這個函式是是提供物件在作業系統快取中的資訊的。

它分為三個函式，引數分別為（relname, fork, getdatabit），（relname, getdatabit），（relname），三個引數意思為物件名，程式名（這個地方預設是main），是否要顯示databit（很長，注意顯示），第一個函式需要全部輸入，第二個函式預設fork為main，第三個函式預設fork為main，getdatabit為false。

它輸出的是檔案位置及名稱（relpath），檔案順序（segment），OS page或block大小（os_page_size），物件佔用系統快取需要的頁面個數（rel_os_pages），物件已經佔用快取頁面個數（pages_mem），在快取中連續的頁面組的個數（group_mem），OS剩餘的page數（os_pages_free），載入資訊的點陣圖（databit）。

7、pgfadvise_loader：

這個函式可以對頁面快取直接進行兩方面的作用。因此，它能通過頁面的點陣圖在快取中來對頁面進行載入或解除安裝。

它分為兩個函式和上邊的類似，就是設定預設值，的輸入引數是（relname, fork, segment, load, unload, databit）和（relname, segment, load, unload, databit），分別是物件名，檔案分支名，檔案序號，是否載入，是否解除安裝，點陣圖資訊。第二個函式預設fork為main。

它輸出的是物理檔名及path（relpath），OS page或block大小（os_page_size）, OS中剩餘的page數(os_pages_free)，載入的page數（pages_load），解除安裝的page數（pages_unload）。